第4章 第二节 ATP（导学案）2020-2021学年高一新教材生物必修第一册【步步高】学习笔记（北师大版，渝）

第二节　ATP 一、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 1．ATP的结构 (1)中文名称：三磷酸腺苷(由1个腺苷和3个磷酸基团组成)。 (2)结构简式：A—P～P～P。 (3)符号含义 2．ATP的水解 (1)过程：在ATP酶的催化作用下，ATP末端的磷酸酐键水解断裂，1 mol磷酸基团脱落下来，放出约30.5 kJ/mol的能量，ATP转化为二磷酸腺苷(ADP)。 (2)反应式：ATP＋H2OADP＋Pi＋能量。 (3)意义：为细胞内的吸能反应提供能量。 3．ATP的功能 为细胞中绝大多数需要能量的生命活动(如生物发光、主动运输、吸能反应等)直接提供能量，是细胞内流通的能量“通货”。 (1)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸(　　) (2)ATP含有3个磷酸酐键，但是只有一个磷酸酐键会发生断裂(　　) (3)ATP中的A不代表腺嘌呤，当ATP脱去两个磷酸基团后，形成的物质为组成RNA的基本单位之一(　　) (4)在主动运输中，ATP水解后磷酸基团转移到载体上使其活化，改变了载体蛋白的空间结构，从而驱动载体主动运输特定物质(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√ 下图表示与ATP相关的部分结构示意图。 (1)写出a、b、c、d的名称：a.腺苷、b.腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)、c.ADP、d.ATP。 (2)d转化为c的过程需要的条件是ATP酶的催化和水。 二、ATP主要是在细胞呼吸和光合作用中合成的 1．ATP的含量 (1)细胞对ATP的需求量很大，但在细胞中ATP的含量很少。 (2)所有生物活细胞中都含有ATP，不同细胞中ATP浓度差异不大。 2．ATP的合成 (1)过程：在催化ATP合成的酶的作用下，ADP接受细胞呼吸中有机物氧化分解释放的能量或光合作用中捕获的光能，与游离的磷酸结合，重新合成ATP。 (2)反应式：ADP＋Pi＋能量ATP＋H2O。 3．ATP与ADP的相互转化 (1)在细胞内部，释放能量和消耗能量的过程通常在不同部位发生，ATP能将能量从放能反应发生的部位转移到吸能反应发生的部位。 (2)ATP是细胞中吸能反应与放能反应的纽带。 4．萤火虫发光原理及应用 (1)萤火虫发光是荧光素酶催化荧光素与O2反应，生成激发态的氧化荧光素，其回到基态的过程会发出光子，催化过程中消耗的能量由ATP水解提供。 (2)基于萤火虫发光原理，可以利用ATP荧光检测仪检测食品、药品和水体等待测物中微生物和其他生物残余的数量。 (1)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(　　) (2)ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP(　　) (3)ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应(　　) (4)催化ATP合成的酶分布在线粒体内膜和叶绿体内膜上(　　) (5)在细胞内部，释放能量和消耗能量的过程通常在不同部位发生(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 1．ATP在细胞内的含量是很少的，每一时刻储存在人体内的ATP、ADP的总含量不到1 g，而一个正常成年人在静止状态下24 h，将有40 kg的ATP发生转化。为满足能量需要，分析生物体是如何解决这一矛盾的？ 提示　ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，因此，能满足生命活动对能量的需要。 2．ATP与ADP的相互转化是否是可逆反应？为什么？ 提示　不是。两过程中的能量、酶及反应场所均不同。 1．科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩现象。这种现象说明了(　　) A．葡萄糖是生物体生命活动的能源物质 B．ATP是生物体生命活动的能源物质 C．葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质 D．ATP是生物体生命活动的直接能源物质 答案　D 解析　题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生物体生命活动所需的能量而ATP可以，说明ATP是驱动生物体生命活动的直接能源物质。 2．下图表示ATP的结构，其中表示磷酸酐键的是(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 答案　A 解析　磷酸酐键位于磷酸基团之间，题图中①②表示磷酸酐键。 3．动物体细胞内ATP水解所释放的能量不可能用于(　　) A．物质的吸收 B．物质的合成 C．有机物的氧化分解 D．肌肉收缩 答案　C 解析　ATP的水解总是与吸能反应相联系，有机物的氧化分解释放能量，是放能反应。 4．下列关于ATP的说法中，不正确的是(　　) A．参与ATP组成的化学元素包括C、H、O、N、P B．ATP是载能分子，具有转移能量的作用 C．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 D．ATP在植物、动物和